セラミックス添加金属基バルク状アモルファス生成に対する無容器処理及びμGの効果

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650740
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 永山 勝久 芝浦工業大学, 工学部, 助教授 (80189167)
• Keywords: 無容器溶融凝固法 / 均一核生成 / 過冷却 / 異質核生成 / 過冷液体 / SiC+La55Al25Cu10Ni5Co5 / バルクアモルファス / 核生成制御

Research Abstract

無容器溶融凝固法(Containerless Processing)を用いて、過冷却発現と核生成挙動について詳細に検討した。La55Al25Cu10Ni5Co55元およびこれにSiCウイスカーを0.1〜0.5vol%添加した試料を用い、20〜30K/sの冷却過程で生成される過冷液体からの核生成挙動に対し、凝固過程の温度計測(検出素子にInGaAsフォトダイオードを用いた応答時間0.5msによる非接触放射温度計)を中心に解析した。また、上記合金が溶融過程で示す高い過冷液体形成能に着目し、核生成温度直前にHeガス(噴出圧:0.01〜0.2MPa)を用いて強制冷却(冷却速度:最大100K/s)させる2段階の凝固実験を実施し、本系試料の過冷液体からの核生成の変化挙動についても検討した。その結果、既存核生成理論では、溶湯内部の異種物質は不均一核生成サイトとなって核生成を促進すると考えられるが、これとは全く異なる申請者独自な視点に基づいた過冷凝固現象に対する新たな結果が示された。以上、本年度得られた研究成果は、無容器溶融凝固法を用いることによって、数十から最大100K/s程度の凝固条件下において、アモルファス生成までの全ての相晶出状態を制御可能とすることを示唆する結果と考える。なお、本年3月末に落下塔JAMIC及び航空機を用いた微小重力実験を行い、本研究が目的とする無容器処理法を用いた過冷凝固に伴う新たな核生成現象の定量的結果の提示を目指す。

Research Products

• [Publications] K.Nagayama et.al.: "Containerless Solidification of Zr63Al10.5Ni10Cu16 Alloys Using a Short Drop Tubu."The 2000 TMS Annual Meeting., Nashvill.. (in press.). (2000)
• [Publications] 永山勝久: "希土類-遷移金属系合金の過冷凝固,核生成および非平衡相生成に対する無容器処理の効果"第16回宇宙利用シンポジウム・プロシーディングス(Proc.The 16th Space Utizaition Symposium). Vol.16.. 173-176 (2000)
• [Publications] 諏訪孝裕,永山勝久 ら: "ショートドロップチューブによる無容器凝固実験"第16回宇宙利用シンポジウム・プロシーディングス(Proc.The 16th Space Utizaition Symposium). Vol.16.. 21-19 (2000)
• [Publications] 永山勝久: "無容器プロセスによる過冷凝固、核生成および非平衡相生成過程(希土類-遷移金属系合金を中心として)"第17回宇宙利用シンポジウム・プロシーディングス(Proc.The 17th Space Utizaition Symposium). Vol.17.. 254-257 (2001)